有关卧式沉降过滤式离心机专题综述

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1、有关卧式沉降过滤式离心机专题综述摘要离心分离技术及装备在众多工业领域中获得了广泛的应用。本文着重介绍了沉降过滤式离心机的工作原理、主要参数及影响其工作效率的因素;论述了国内沉降过滤式离心机的发展现状,并提出了我国在离心机发展方面应着重解决的问题。关键词卧式沉降过滤式离心机工作原理参数发展一离心机发展历史分离 离心机是利用离心力来实现固—液、液—液、以及液—液—固分离的机械。具有节省劳力、减轻劳动强度、改善劳动条件,连续运转、自动控制、操作安全可靠等优点。根据分离原理，分为过滤式离心机、沉降式离心机、分离式离心机和组合式离心机。自1836年第一台工业用三

2、足离心机在德国问世,至今一百多年来已获得很大的发展。1836年出现了棉布脱水机,1877年为适应乳酪加工工业的需要,发明了用于分离牛奶的分离机。进入20世纪50年代研制成功了自动排渣的碟式活塞排渣分离机,到20世纪60年代发展成完善的系列产品。1.1沉降过滤式离心机国内应用背景煤炭作为我国第一能源，在经济建设中起着越来越重要的作用。到“十二五”末，我国煤炭产量将达到39亿t，原煤入选量将达到25亿t以上，入选率将达到65％。为了满足国内外市场对精煤质量的要求，浮选精煤水分的控制成了当今选煤厂亟待解决的问题。另外，随着煤矿采掘机械化程度的提高，原煤中细粒

3、级煤含量和选煤过程中产生的次生煤泥量大大增加，直接加大了选煤厂煤泥水处理环节的压力。卧式沉降过滤式离心机作为一种新型高效的细粒煤泥脱水设备可用于浮选精煤、浮选中煤、旋流器底流和煤泥等细粒级(<0．5mm)的脱水，且脱水效果好，具有产品水分低，处理能力大，占地面积小，没有辅助设备，系统简单和适应物料浓度变化范围大等优点。[1]二卧式沉降过滤式离心机结构及工作原理沉降过滤式离心机是20世纪60年代中期，在沉降式离心机的基础上发展起来的一种新型连续生产的同液分离设备。从结构上看，它是沉降式和过滤式离心机的组合，兼有两者的优点。卧式沉降过滤式离心机(图1)[2

4、]主要由动力装置、传动装置、保护装置、入料管、主机、排料、润滑装置、控制部分组成。其转鼓由皮带轮直接带动，然后经过差速器，使得转鼓和螺旋推进装置同向差速转动。卧式沉降过滤式离心机脱水过程包括离心沉降和离心过滤两个脱水阶段。工作时，煤泥浆由人料管给人转鼓中部(柱锥交接处)，转鼓高速旋转产生比重力大很多的离心力，煤泥浆受到强大离心力的作用，固相颗粒就会沉降到转鼓的内壁上，而液体就会越过溢流口形成离心液排出，这个过程称为离心沉降。在离心沉降段排出大部分液体，这部分滤液浓度低，含有的物料粒度细；在转鼓内装有一个与转鼓转动方向相同、但转速略低于转鼓的螺旋推进装置

5、，转鼓内壁的固相颗粒随着螺旋被推到过滤段转鼓，该段转鼓内壁上装有筛网，对已经进行过离心沉降的固相颗粒再进行一次离心过滤，把固相颗粒中的剩余液体通过筛网排除，形成过滤液。这部分液体量少，浓度高，含有的物料粒度大；最后，螺旋推进器把固相颗粒推至排料口排除，从而完成整个脱水过程。三卧式沉降过滤式离心机主要参数卧式沉降过滤式离心机除了要求整机布局合理、结构紧凑、拆装方便、运转平稳等机械性能外，尤为重要的是如何确定合理的技术参数，以达到良好的工艺效果。设备的主要参数包括特性参数、结构参数和运动参数。下面将分述之，以为离心机参数的合理确定提供依据[3]。3.1特性

6、参数分离因数Fr是离心机性能的重要指标之一。分离因数越高，分离效果越好。对于一定的煤浆，分离因数有一定的适用范围，其值的确定主要是取决于物料分离的难易程度，同时还应考虑设备的生产能力、强度要求、功率消耗和易损件的磨损程度等。功率消耗随分离因数的提高而增大，此外，转鼓与螺旋的磨损程度也随之增加，对机器的寿命及维护均不利。因此，在满足处理能力和固液分离要求的前提下，应尽可能采用较低的分离因数。根据我国煤质情况，卧式沉降过滤式离心机的分离因数以F=300～500为宜。3.2结构参数(1)长径比(L／D)是处理能力的一个重要指标。直径大，处理能力就大；长度大，

7、可以保证物料在离心机内部的脱水时间。煤泥属于易分离物料，根据国内外研究，长径比在2．5～3就可以对煤泥进行比较彻底的固液分离，过大的长径比对转鼓的机械性能、材料要求、加工精度等要求高。(2)过滤段半锥角。过滤段半锥角是指转鼓锥段母线与轴线的夹角。大的锥角要求轴向推力比较大，虽然会增加螺旋叶片的磨损，但有利于脱水；反之，小的锥角要求轴向推力较小，可以减小螺旋的磨损，但减少了离心脱水的有效距离，不利于脱水。(3)溢流堰高度。溢流堰高度可以根据人料情况的变化，通过调整溢流挡板的高度来调整，从而改变物料在机器内部的沉降和过滤过程。溢流堰直接影响转鼓内液池深度，

8、液池深度大，沉降段长度增大，可增大当量沉降面积，有利于降低沉降液浓度，从而获得较高的回收率；液